Stirling ძრავა - მუშაობის პრინციპი. დაბალი ტემპერატურა Stirling ძრავა (ფოტო)

მოძრავი ძრავი, პრინციპი, რომელიც თვისობრივად განსხვავდება ჩვეულებრივი ყველა შიდა წვის ძრავა, ერთხელ იყო ბოლო კონკურენციას. თუმცა, გარკვეული დროის დაავიწყდა იგი. როგორც ამ საავტომობილო გამოიყენება დღეს, რა არის პრინციპი მისი ოპერაცია (სტატიაში ასევე შეიძლება ნაპოვნი საავტომობილო Stirling ნახატების, რომ ეჩვენებინა, სამუშაო), და რა პერსპექტივები მომავალი გამოყენება, იხილეთ ქვემოთ.

ამბავი

1816 წელს, რობერტ Stirling შოტლანდიაში დაპატენტებული იყო გათბობის სისტემა, სახელად დღეს საპატივცემულოდ მისი გამომგონებელი. პირველი ცხელი ჰაერის ძრავები გამოიგონეს მის წინაშე. მაგრამ Stirling დაემატა მოწყობილობა სუფთა, რომ ტექნიკური ლიტერატურის ეწოდება Regenerator ან სითბოს exchanger. მადლობა მას, გაიზარდა ძრავის ხოლო ჩატარების ერთეულის სითბო.

ძრავის აღიარა ყველაზე გამძლე ორთქლმავალი ხელმისაწვდომი დროს, მას შემდეგ, რაც არ აფეთქდა. მის წინაშე, სხვა motors ასეთი პრობლემა ხდება ხშირად. მიუხედავად იმისა, რომ დასაწყისში წარმატება, მეოცე საუკუნის დასაწყისში, მისი განვითარების შემცირდა, რადგან იგი გახდა ნაკლებად ეფექტური შედარებით განვითარებად შემდეგ სხვა შიდა წვის ძრავები და ელექტროძრავების. თუმცა, Stirling მაინც გამოიყენება ზოგიერთ მრეწველობის.

გარე წვის ძრავა

მუშაობის პრინციპი ყველა გათბობის სისტემებში არის, რომ დიდი მექანიკური ძალები, ვიდრე ცივი შეკუმშვის გაფართოებული სახელმწიფო გაზის საჭირო. იმის დემონსტრირება, რომ ეს გამოცდილება შეიძლება განხორციელდეს ორი ქოთნები სავსე ცივი და ცხელი წყლით, ისევე როგორც ბოთლი. ეს უკანასკნელი dipped ცივ წყალს, plug მილის, შემდეგ კი ცხელი. როდესაც გაზის ბოთლი იწყება შეასრულოს მექანიკური მუშაობა და ejects დანამატი. პირველი გარე წვის ძრავა საფუძველზე პროცესი მთლიანად. თუმცა, მოგვიანებით გამომგონებელი მიხვდა, რომ სითბო შეიძლება გამოყენებულ იქნას გათბობა. ამდენად, შესრულება მნიშვნელოვნად გაიზარდა. მაგრამ ეს არ დაეხმარება ძრავის ფართოდ გავრცელდა.

მოგვიანებით Erickson, ინჟინერი შვედეთი, გაუმჯობესებული დიზაინი შეთავაზებას დამთავრდება და მწვავე გაზის მუდმივი ზეწოლის ნაცვლად მოცულობა. შედეგად, ბევრი ასლები დაიწყო გამოყენებული იქნება მუშაობა ნაღმები, გემები და ბეჭდვა. მაგრამ ეკიპაჟი, ისინი ძალიან მძიმე.

გარე წვის ძრავები Philips

ეს ძრავები არის შემდეგი სახის:

• steam;
• ორთქლის ტურბინის;
• Stirling.

უკანასკნელი ტიპის არ განვითარდეს გამო დაბალი საიმედოობის და სხვები არ არიან უმაღლესი განაკვეთები შედარებით სხვა სახის ერთეული გამოჩნდა. თუმცა, 1938 წელს, Philips განაახლა მუშაობა. Engines გახდნენ გამოყენებული მანქანა გენერატორების neelektrofitsirovannyh სფეროებში. 1945 წელს, კომპანიის ინჟინრები აღმოაჩინა, მათ სხვაგვარად გამოყენება: თუ shaft დაიძაბება ელექტროძრავის, გაგრილების cylinder head საქმე მინუს ას ოთხმოცდაათი გრადუსი. შემდეგ გადაწყდა, უნდა იყოს გამოყენებული სამაცივრო სისტემების გაუმჯობესებული Stirling ძრავა.

მუშაობის პრინციპი

აქცია საავტომობილო მუშაობას თერმოდინამიკური ციკლების, რომელშიც ხდება განსხვავებული ტემპერატურა შეკუმშვის და გაფართოების. ამგვარად, სამუშაო სითხის ნაკადის რეგულირება ხორციელდება სხვადასხვა მოცულობა (ან ზეწოლა - დამოკიდებულია მოდელი). ეს არის პრინციპი უმრავლესობა მანქანები, რომელიც შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ფუნქციები და დიზაინი სქემები. Engines შეიძლება დგუშიანი ან მბრუნავი. მანქანები მათი ერთეული მოქმედებს, როგორც სითბოს ტუმბოები, ქულერები, ზეწოლა გენერატორების და ასე შემდეგ.

გარდა ამისა, არსებობს ღია ციკლის სისტემებში, სადაც ნაკადის რეგულირება ხორციელდება სარქველები. რომ ისინი მოუწოდა ძრავები Erickson, გარდა საერთო სახელით Stirling. ყინულის სასარგებლო შრომა ხორციელდება შემდეგ წინასწარ მექანიკური ჰაერის და საწვავის შეფრქვევის, გათბობის შედეგად ნარევი იყო შერეული წვის და გაფართოებას.

ბრუნვის ძრავის მუშაობის პრინციპი იგივეა: დაბალი ტემპერატურა არის შეკუმშული, და მაღალი - გაფართოებას. თუმცა, სხვადასხვა გათბობის ხორციელდება: სითბო მიეწოდება გარედან გავლით ცილინდრიანი კედლის. აქედან გამომდინარე, მას ეწოდება გარე წვის ძრავა. Stirling გამოიყენება პერიოდული ტემპერატურის ცვლილება გადაადგილების დგუში. ბოლო გაზის მოძრაობს ერთი ცილინდრიანი პალატის სხვა. ერთის მხრივ, მუდმივად დაბალი ტემპერატურა, და მეორეს - მაღალი. როდესაც მოძრავი დგუში მოყოლებული გაზის მოძრაობს ცხელი ცივი ღრუს და ქვემოთ - ისევ ცხელი. ბუნებრივი აირის პირველი აძლევს ბევრი სითბო მაცივარი, და შემდეგ გამაცხელებელი იღებს, როგორც მან მისცა. შორის გამაცხელებელი და მაცივარი მდებარეობს Regenerator - ღრუს ივსება მასალა, რომელიც გაზის ასხივებს სითბოს. საპირისპირო ნაკადი Regenerator დააბრუნებს მას.

საწვავის სისტემა დაკავშირებულია დგუშის მექანიკური გაზის ცივი და საშუალებას გაფართოების სითბო. მიერ შეკუმშვის უფრო დაბალ ტემპერატურაზე სასარგებლო მუშაობა. მთელი სისტემა გადის ოთხი ციკლის წყვეტილი მოძრაობაში. Crank მექანიზმი ამით უზრუნველყოფს უწყვეტობა. აქედან გამომდინარე, მკვეთრი საზღვრები შორის ეტაპზე ციკლი არ არის დაცული, და Stirling ძრავის ეფექტურობა არ შემცირდება.

აღნიშნულის გათვალისწინებით, იმ დასკვნამდე, რომ ძრავა არის დგუშიანი ძრავები გარე თბომომარაგების, სადაც სამუშაო სითხის არ დატოვონ თანდართული სივრცეში და არ შეცვალა. Stirling ძრავა ნახატების ასახავს კარგად მოწყობილობა და მისი ოპერაციული პრინციპი.

მუშაობის დეტალები

Sun, ელექტროენერგიის, ბირთვული ენერგია ან ნებისმიერი სხვა სითბოს წყაროს შეუძლია მიაწოდოს ენერგიას Stirling ძრავა. მუშაობის პრინციპი მისი სხეული გამოყენების ჰელიუმი, წყალბადის, ან საჰაერო. Perfect თერმული ციკლის აქვს მაქსიმალური ეფექტურობის ოცდაათი, ორმოცი პროცენტი. მაგრამ ეფექტური Regenerator მას შეუძლია მუშაობა და უფრო ეფექტურია. რეგენერაცია, გათბობის და გაგრილების თბოგადამცემებია გთავაზობთ აშენდა, გარეშე მუშაობს ზეთები. აღსანიშნავია, რომ ძრავის შეზეთვის უნდა ძალიან ცოტა. საშუალო წნევის ცილინდრიანი, როგორც წესი, 10-დან 20 მპა. აქედან გამომდინარე, ის მოითხოვს შესანიშნავი დალუქვის სისტემა და შესაძლებლობა ნავთობის შესვლის სამუშაო პალატა.

შედარებითი მახასიათებლები

ყველაზე მუშა დღეს ძრავები ამ ტიპის გამოყენებით თხევად საწვავზე. ამდენად ზეწოლას ადვილად კონტროლდება, რითაც ამცირებს გამოყოფა. არარსებობის სარქველები უზრუნველყოფს მშვიდი ოპერაცია. ძალა მასობრივი შესადარებელი ძრავით turbocharging, კონკრეტული ძალა მიღებული გამომავალი ტოლია ინდექსი დიზელის ერთეული. სიჩქარე და ბრუნვის დამოუკიდებელი ერთმანეთს.

ღირებულება ძრავების წარმოების გაცილებით მაღალია, ვიდრე შიდა წვის ძრავა. მაგრამ აღმოჩნდება, რომ საპირისპირო განაკვეთი ოპერაცია.

უპირატესობები

ნებისმიერი მოდელის Stirling ძრავა აქვს ბევრი უპირატესობები:

• ეფექტურობა თანამედროვე დიზაინით შეიძლება იყოს სამოცდაათი პროცენტი.
• ძრავა აქვს მაღალი ანთება სისტემა, camshaft და სარქველებს. ეს არ უნდა იყოს მორგებული მთელი პერიოდის განმავლობაში ოპერაცია.
• Stirling არ აქვს აფეთქება შიდა წვის ძრავა, რომელიც არის მძიმე დატვირთვის შესახებ crankshaft, bearings და დამაკავშირებელი ღეროები.
• როგორც მათ არ აქვთ რომ, ფაქტობრივად, განაცხადა, რომ "ძრავა შეფერხდა."
• მადლობა, რომ მისი სიმარტივის მოწყობილობა შეიძლება ოპერაცია დიდი ხნის განმავლობაში.
• ეს შეიძლება აწარმოებს ხის, და ბირთვული და ნებისმიერი სხვა ტიპის საწვავი.
• წვის ხდება გარეთ საავტომობილო.

ხარვეზები

• მთავარი მინუსი დიზაინი მისი მოხმარების მასალები.
• სამუშაო სითხის დამთავრდება, რადგან, თუ რა ზომები საგრძნობლად გაიზარდა.
• ყინულის თანაბარი მახასიათებლები აუცილებელია გამოიყენოთ მაღალი წნევის.
• მუშაობა სხეულის სითბო მიეწოდება კედლის სითბოს exchanger, რომელშიც შეზღუდული თერმოკონდუქტომეტრიული.
• შესაცვლელად ძრავის ძალა, შეცვალოს მოცულობა ბუფერულ სატანკო, საშუალო წნევის სამუშაო სითხის, ფაზა კუთხე შორის displacer და დგუში.

პროგრამა

ამჟამად, Stirling ძრავა გენერატორი გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში. ეს არის მრავალფეროვანი წყარო ელექტრო ენერგია მაცივრები, ტუმბოების, წყალქვეშა და მზის ელექტროსადგურებს. ეს არის გამოყენების მეშვეობით სხვადასხვა ტიპის საწვავის არსებობს შესაძლებლობა, მისი ფართოდ გამოყენება.

აღორძინება

ეს ძრავები კვლავ დაიწყო ზრდა მადლობა Philips. შუა მეოცე საუკუნის ეს ხელი მოაწერა შეთანხმებას General Motors. მან გამოიწვია განვითარების Stirling გამოყენების სივრცე და წყალქვეშა მოწყობილობები, გემები და მანქანები. მას შემდეგ, რაც მათ სხვა კომპანია შვედეთი, გაერთიანებული Stirling, ჩაერია მათი განვითარების, მათ შორის შესაძლო გამოყენების მანქანები.

დღეს ხაზოვანი Stirling ძრავა გამოიყენება წყალქვეშა დანადგარები, კოსმოსური და მზის მოწყობილობები. დიდი ინტერესი, რომ ეს გამოწვეულია შესაბამისობის საკითხები გარემოს დეგრადაცია, ისევე როგორც ხმაურის კონტროლი. კანადასა და ამერიკის შეერთებული შტატები, საფრანგეთი და გერმანია და იაპონია აქტიურად ეძებს განვითარდეს და გააუმჯობესოს მისი გამოყენება.

მომავალში

აშკარა უპირატესობა, რომელსაც აქვს დგუში და როტორული ძრავით , რომ Stirling შედგება ხანგრძლივი მომსახურების ცხოვრებაში, გამოყენება სხვადასხვა საწვავი, ხმაურის დაბალი და დაბალი ტოქსიკურობა, ხდის ძალიან პერსპექტიული შიდა წვის ძრავა ფონზე. თუმცა, იმის გათვალისწინებით, რომ შიდა წვის ძრავა დროს გასაუმჯობესებლად, ეს არ შეიძლება ადვილად გაათავისუფლეს. ყოველ შემთხვევაში, ეს არის სისტემა დღეს უკავია წამყვანი პოზიცია, და მათ უახლოეს მომავალში არ აპირებს.